La termografía en la adaptación al calor: reto Mundial Qatar 2022

En entradas anteriores, profundizamos en cómo se produce la adaptación al calor extremo y en cómo se ve afectado el rendimiento. Hoy, veremos cómo podemos mitigar los factores negativos de ambientes en calor extremo, mejorando la adaptación al calor en las competiciones, así como el rendimiento. 

No hay duda de que el cambio climático está afectando a la temperatura global. La última década, de 2011 al 2020, ha sido la más cálida en toda la historia del registro (142 años), dentro de una tendencia persistente a largo plazo (National Oceanic and Atmospheric Administration, 2020; World Meteorological Organization, 2020). En 2020, la temperatura global media estuvo 1,2 °C por encima de los niveles preindustriales (World Meteorological Organization, 2020) y se prevé que aumente 1,5 °C entre 2030 y 2052 (Masson-Delmotte et al. 2018). De cara al Mundial de Fútbol de Qatar 2022, conocer y monitorizar el estado de adaptación al calor de los jugadores es esencial, ya que el rendimiento dependerá directamente de ello, como vimos en el artículo anterior.

Existen dos términos en inglés que definen esta adaptación al calor, ambos traducidos como aclimatación al calor. Heat acclimation es el proceso de exponer a un individuo a un estrés por calor repetido durante aproximadamente 7 a 14 días, con el objetivo de aumentar la temperatura de todo el cuerpo e inducir una sudoración profusa. Por el contrario, heat acclimatization se da de manera natural por los cambios de estación o en viajes de lugares fríos a cálidos (Armstrong & Maresh, 1991). 

Una interesante revisión sobre estrés térmico en deporte (Périard et al. 2021) apunta a que la exposición controlada, gradual y de medio plazo al calor contribuye a la generación de diferentes adaptaciones. Entre ellas, podemos resaltar las adaptaciones cardiovasculares, que podemos observar en la figura 1 e incluyen:

• un aumento del agua corporal total, con expansión del volumen plasmático,
• un mejor mantenimiento y/o elevación del volumen sistólico,
• una reducción de la frecuencia cardíaca, con una mejora en el llenado ventricular y la eficiencia del miocardio,
• un mayor flujo sanguíneo de la piel
• y respuestas de sudoración más eficientes.

Los entrenamientos de hipertermia controlada, en los que se busca alcanzar una elevada temperatura central diana, permite una adaptación al calor más rápida y completa en relación con los regímenes tradicionales de aclimatación al calor durante el ejercicio a una tasa de trabajo constante (Périard et al. 2015). 

Además, inducir la aclimatación al calor al aire libre en un campo natural puede proporcionar una adaptación al calor más específica basada en la exposición directa a las condiciones de la competición (Périard et al. 2016), por ello la recomendación general de viajar al país cálido 14 días antes de los campeonatos. ThermoHuman, gracias a la medición del coeficiente de variación puede monitorizar y controlar los procesos de aclimatación al calor, controlando la variación de la temperatura del cuerpo en calor, hasta que esa medición se equilibra.

Para terminar, nos gustaría mencionar que un área muy prometedora de la investigación en fisiología humana es la llamada ciencia del calor (heat science). La exposición al calor parece tener el potencial de contribuir en el tratamiento de enfermedades cardiovasculares, particularmente en el envejecimiento y las poblaciones en riesgo, para quienes el ejercicio no está recomendado (Cheng et al. 2019). 

Competición en fútbol en condiciones de extremo calor

Como ya sucedió en el Mundial de Brasil de 2014, donde de los 64 partidos, 28 se jugaron con un estrés ambiental bajo, 20 con un estrés moderado y 16 con un estrés ambiental alto (Nassis et al. 2015), se espera que la competición de Qatar 2022, tenga condiciones muy similares. A pesar de que la distancia total recorrida, la velocidad máxima, el número de pases y el número de goles marcados y de tarjetas fue similar en todas las condiciones, sí hubo una evidente pérdida en el rendimiento en otros parámetros que empeoraron bajo estrés térmico:

• El número de sprints fue un -10% menor,
• la distancia recorrida a alta intensidad pasó de 26,9 a 24,8 m/min/jugador
• la tasa de pases exitosos pasó de 76.8% a 73.6%.

Un estudio muy interesante (Mohr et al. 2012) testó la influencia de la temperatura en varios factores de rendimiento comparando los resultados pre- y post- en dos partidos, uno en condiciones de calor extremo (43 ºC) y otro en temperaturas medias (21 ºC). La frecuencia cardíaca promedio, la concentración de lactato en plasma, la pérdida de peso corporal y el rendimiento del sprint posterior al juego fueron similares entre las dos condiciones. 

Sin embargo, bajo estrés térmico:

• las temperaturas musculares y centrales aumentaron +1°C (40,3 vs. 39,2 º C)
• la distancia total del juego disminuyó en un 7%
• la carrera de alta intensidad disminuyó en un 26% 
• la velocidad máxima de sprint aumentó en un 4%
• la tasa de éxito pases aumentó en un 9%

Multitud de estudios (Benjamin et al. 2021; Coker et al. 2020; Racinais et al. 2014; Mohr et al. 2013; Gray et al. 2010; Duffield et al. 2009; Morris et al. 2000) muestran resultados similares en fútbol, y otros deportes intermitentes, apuntando a la incapacidad de disipar calor en condiciones extremas como un factor clave en la reducción del rendimiento fisiológico.

Destacamos el estudio de Chodor et al. (2021), en el que recrearon la estimación de las condiciones ambientales que habrá en Qatar en las fechas del mundial FIFA en comparación con condiciones intermedias (28.5 vs. 20.5 ºC). Tenían como intención la de entender hasta qué punto se ve comprometido el rendimiento deportivo máximo. A la temperatura estimada de la competición se encontraron mayor potencia máxima, menor tiempo para alcanzar la potencia máxima, mayor pérdida de potencia entre repeticiones y una mayor concentración de pO2. En resumen, a mayor temperatura se consiguió mayor capacidad de esfuerzo máximo, pero con una reducción en el rendimiento más acentuada.

Con el objetivo de reducir las consecuencias negativas del calor extremo, existen algunas recomendaciones basadas en la evidencia (Racinais et al. 2015), como los métodos externos de enfriamiento (aplicación de prendas heladas, toallas, inmersión en agua o ventilación) e internos (ingestión de líquidos fríos o hielo en suspensión). De hecho, el simple hecho de añadir una toalla fría alrededor del cuello, parece reducir de manera significativa la tensión termorreguladora y la percepción de calor, así como aumentar el rendimiento deportivo (Misailidi et al. 2021). Además, el enfriamiento previo puede beneficiar el rendimiento en ambientes cálidos (Racinais et al. 2015).

Termografía en el fútbol de alto rendimiento para mejorar la recuperación postpartido

Como se ha visto en apartados anteriores, el coeficiente de variación puede ser un indicador relevante en la identificación de la respuesta al calor. En ese sentido, identificar cuál ha sido la respuesta térmica después de la competición en base a un perfil térmico individualizado permite elegir las mejores estrategias para la recuperación.

A pesar de no existir evidencia al respecto, nuestra experiencia práctica nos ha demostrado que los jugadores de fútbol experimentan respuestas térmicas en función de la demanda fisiológica a la que se ha sometido.

En la figura 2, podemos observar el marco teórico y el paradigma de la recuperación en función del tipo de fatiga. Si existe una fatiga metabólica o si es un daño estructural, la respuesta del cuerpo y, por tanto, la estrategia de recuperación, será la opuesta. En este artículo explicamos este proceso en detalle.

En un equipo de fútbol, nos encontramos con asiduidad respuestas y comportamientos térmicos globales en los jugadores en las 24 y 48h después de un partido (figura 3). De esta manera, y dependiendo de cuál haya sido el origen de la fatiga, podemos encontrar tres tendencias: 

1. Hipertérmico: cuando el sujeto aumenta globalmente su temperatura.
2. Hipotérmico: cuando la temperatura global disminuye.
3. Patrón neutro: variación no significativa en sus datos térmicos históricos.

Conclusiones sobre la adaptación al calor

La termografía permite monitorizar la aclimatación a entornos con un estrés térmico, por medio del seguimiento y la individualización de los perfiles térmicos. El coeficiente de variación nos aporta información sobre cómo la temperatura adquiere un grado de equilibrio según el cuerpo va alcanzando la aclimatación al ambiente caluroso.

Además, en entornos como los que se dieron en Brasil 2014 o se darán en Qatar 2022, monitorizar la respuesta térmica postpartido puede ayudar a identificar qué tipo de respuesta térmica están teniendo los jugadores de forma individualizada, para así poder prescribir las mejores estrategias de recuperación. De esta manera, estaremos optimizando los procesos de entrenamiento y el control de la fatiga en calendarios tan congestionados.

Referencias

Armstrong LE, Maresh CM. The induction and decay of heat acclimatisation in trained athletes. Sports Med. 1991 Nov;12(5):302-12.

Benjamin CL, Sekiguchi Y, Morrissey MC, Butler CR, Filep EM, Stearns RL, Casa DJ. The effects of hydration status and ice-water dousing on physiological and performance indices during a simulated soccer match in the heat. J Sci Med Sport. 2021 Aug;24(8):723-728.

Cheng JL, MacDonald MJ. Effect of heat stress on vascular outcomes in humans. J Appl Physiol (1985). 2019 Mar 1;126(3):771-781. 

Chodor W, Chmura P, Chmura J, Andrzejewski M, Jówko E, Buraczewski T, Drożdżowski A, Rokita A, Konefał M. 2021. Impact of climatic conditions projected at the World Cup in Qatar 2022 on repeated maximal efforts in soccer players. PeerJ 9:e12658

Coker NA, Wells AJ, Gepner Y. Effect of Heat Stress on Measures of Running Performance and Heart Rate Responses During a Competitive Season in Male Soccer Players. J Strength Cond Res. 2020 Apr;34(4):1141-1149. 

Duffield R, Coutts AJ, Quinn J. Core temperature responses and match running performance during intermittent-sprint exercise competition in warm conditions. J Strength Cond Res. 2009 Jul;23(4):1238-44. 

Gray AJ, Jenkins DG. Match analysis and the physiological demands of Australian football. Sports Med. 2010 Apr 1;40(4):347-60.

Masson-Delmotte V, Zhai P, Pörtner HO, Roberts D, Skea J, Shukla PR, Pirani A, Moufouma-Okia W, Péan C, Pidcock R, Connors S, Matthews JB, Chen Y, Zhou X, Gomis MI, Lonnoy E, Maycock T, Tignor M, Waterfield T. IPCC, 2018: Summary for Policymakers. In: Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty. Geneva, Switzerland: World Meteorological Organization, 2018.

Misailidi M, Mantzios K, Papakonstantinou C, Ioannou LG, Flouris AD. Environmental and Psychophysical Heat Stress in Adolescent Tennis Athletes. Int J Sports Physiol Perform. 2021 Dec 1;16(12):1895-1900.

Mohr M, Nybo L, Grantham J, Racinais S. Physiological responses and physical performance during football in the heat. PLoS One. 2012;7(6):e39202.

Mohr M, Krustrup P. Heat stress impairs repeated jump ability after competitive elite soccer games. J Strength Cond Res. 2013 Mar;27(3):683-9. 

Morris JG, Nevill ME, Williams C. Physiological and metabolic responses of female games and endurance athletes to prolonged, intermittent, high-intensity running at 30 degrees and 16 degrees C ambient temperatures. Eur J Appl Physiol. 2000 Jan;81(1-2):84-92. 

Nassis GP, Brito J, Dvorak J, Chalabi H, Racinais S. The association of environmental heat stress with performance: analysis of the 2014 FIFA World Cup Brazil. Br J Sports Med. 2015 May;49(9):609-13. 

National Oceanic and Atmospheric Administration. Global Climate Report-Annual 2020. https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/202013. Asheville, NC: National Centers for Environmental Information, 2021.

Périard JD, Racinais S, Sawka MN. Adaptations and mechanisms of human heat acclimation: Applications for competitive athletes and sports. Scand J Med Sci Sports. 2015 Jun;25 Suppl 1:20-38.

Périard JD, Travers GJS, Racinais S, Sawka MN. Cardiovascular adaptations supporting human exercise-heat acclimation. Auton Neurosci. 2016 Apr;196:52-62.

Périard JD, Eijsvogels TMH, Daanen HAM. Exercise under heat stress: thermoregulation, hydration, performance implications, and mitigation strategies. Physiol Rev. 2021 Oct 1;101(4):1873-1979.

Racinais S, Buchheit M, Bilsborough J, Bourdon PC, Cordy J, Coutts AJ. Physiological and performance responses to a training camp in the heat in professional Australian football players. Int J Sports Physiol Perform. 2014 Jul;9(4):598-603.

Racinais S, Alonso JM, Coutts AJ, Flouris AD, Girard O, González-Alonso J, Hausswirth C, Jay O, Lee JK, Mitchell N, Nassis GP, Nybo L, Pluim BM, Roelands B, Sawka MN, Wingo J, Périard JD. Consensus recommendations on training and competing in the heat. Br J Sports Med. 2015 Sep;49(18):1164-73. 

World Meteorological Organization. 2020 Was One of Three Warmest Years on Record (Retrieved online 2022). https://public.wmo.int/en. World Meteorological Organization.